为什么输出总是在fork join_none中打印j=5？

Question

我有一段代码，它表现出以下行为。我期望看到10个并行线程，比如第一线程: j=0和第五个线程: j=4，它们都以0 ns的模拟时间运行。此外，j=i和$display是并行运行的，因此在$display执行时，j仍然是x。

module tb;

integer i,j;

initial
for(i=0;i<5;i++)
fork
j = i; 
$display("Value of j is %d at time=%d \n", j, $time); 
join_none

endmodule

我得到了以下输出。谁能解释一下。我用VCS在EDAPlayground上试了试。

Value of j is           5 at time=                   0 

Value of j is           5 at time=                   0 

Value of j is           5 at time=                   0 

Value of j is           5 at time=                   0 

Value of j is           5 at time=                   0 

Answer 1

假设您的代码产生10个并行线程，这一假设是正确的。但是，在父线程阻塞或终止之前，fork/join_none不会启动这些线程中的任何一个。在您的例子中，它是在initial块进程终止之后。此时，退出for循环`后，i的值为5。

此外，这10个线程没有定义的执行顺序-它们都在竞争中。$displays或赋值可以以任何顺序出现，因此j可能会显示x。不同的工具可能会得到不同的结果

要使您的代码显示0,1，...,4，您不能对j使用静态变量。您需要使用一个automatic为for循环的每次迭代创建一个j副本，该automatic使用每个循环的当前i值进行初始化。@Emman展示了一种做到这一点的方法。

Answer 2

在开始执行之前，您可能需要向变量添加一个" automatic“，自动存储类变量将映射到堆栈上。调用函数时，函数中声明的所有局部(非静态)变量都会映射到堆栈中的各个位置。因为这些变量只存在于堆栈中，所以一旦函数执行完成，堆栈就会相应地收缩，它们就不存在了。这意味着作用域保持活动状态，直到到达所有子进程的末尾。

   module tb; 
      integer i,j;
      initial
        for(i=0;i<5;i++)
          fork
            automatic int j=i;
            begin 
              $display("Value of j is %d at time=%d \n", j, $time); 
            end 
          join_none 
   endmodule